Формальные средства защиты

Формальными называются такие средства защиты, которые выполняют свои функции по заранее установленным процедурам без вмешательства человека. К формальным средствам защиты относятся технические и программные средства.

К техническим средствам (вам защиты относятся все устройства, которые предназначены для защиты защиты. Физическими называются средства защиты, которые создают физические препятствия на пути к защищаемым данным и не входят в состав аппаратуры ИВС, а аппаратными - средства защиты данных, непосредственно входящие в состав аппаратуры ИВС.

Программными называются средства защиты данных, функционирующие в составе программного обеспечения ИВС.

Отдельную группу формальных средств составляют криптографические средства, которые реализуются в виде программных, аппаратных и программно-аппаратных средств защиты.

Физические средства защиты создают препятствия для нарушителей на путях к защищаемым данным, например, на территорию, на которой располагаются объекты ИВС: в помещения с аппаратурой, носителями данных и т.п. Физические средства защumы выполняют следующие основные функции:

1. Охрана территории и зданий.
2. Охрана внутренних помещений.
3. Охрана оборудования и наблюдение за ним.
4. Контроль доступа в защищаемые зоны.
5. Нейтрализация излучений и наводок.
6. Создание препятствий визуальному наблюдению и подслушиванию.
7. Противопожарная защита.
8. Блокировка действий нарушителя и т.п.

Для предотвращения проникновения нарушителей на охраняемые объекты применяются следующие технические устройства:

1. Сверх высокочастотные (СВЧ).
2. Ультразвуковые (УЗ) и инфракрасные (ИК) системы.
3. Лазерные и оптические системы.
4. Телевизионные (ТВ) системы.
5. Кабельные системы.
6. Системы защиты окон и дверей.

Табл 2.1. Классификация основных средств защиты и выполняемых ими функций

Аппаратные средства защиты данных:

1. Средства защиты процессора.
2. Средства памяти.
3. Средства защиты терминалов.
4. Средства устройств ввода-вывода.
5. Средства защиты каналов связи.

Процессоры. Одним из главных условий обеспечения безопасности обрабатываемых данных является обеспечение возможности одной программы влиять на процесс выполнения другой программы и особенно на выполнение программ ОС. Обычно это реализуется введением так называемого привилегированного состояния процессора (в некоторых системах - режима супервизора), характеризуемого специальными привилегированными командами. Попытки выполнить эти команды, которые используются для управления процессом обработки заданий и для выполнения отдельных функций защиты, в состоянии "задача пользователя" вызывают прерывание, обрабатываемое ОС.

Для выполнения функций защиты в состав процессора включаются:

1. Программно читаемые часы.
2. Команды очистки блоков памяти.
3. Программно-читаемые идентификаторы процессора и других технических устройств.
4. Специальные биты секретности в каждом машинном слове.
5. Средства контроля регистров, устанавливающих границы памяти и т.д.

Память. Для защиты памяти обычно используются следующие средства и механизмы:

1. Регистры границ памяти, устанавливающие нижний и верхний адреса оперативной памяти для программы, выполняемой в данный момент времени.
2. "Замки" защиты блоков памяти фиксированного размера в оперативной памяти: выполняемая программа заносит свой "ключ" в специальный регистр: каждая выборка и запись в оперативную намять контролируем аппаратными средствами на подтверждение того, что ключ соответствует замку.
3. Сегментация памяти, представляющая использование дескрипторов для описания единиц данных в оперативной памяти: каждый дескриптор содержит начальный адрес сегмента, его длину и указатели, определяющие вид доступа к данным этого сегмента.
4. Страничная организация памяти, в которой каждой программе пользователя ставится в соответствие таблица страниц, отображающая виртуальные адреса в физические: обычно защита страничной организации памяти реализуется через сегментацию.
5. Иерархические кольца безопасности, которые обеспечивают аппаратную изоляцию данных и программ, относящихся к различным кольцам.

Терминалы обычно содержат замки для предотвращения несанкционированного включения, а также блокираторы. Блокираторы могут содержать устройства установления подлинности пользователя по жетону, отпечаткам пальцев и т.п. Для систем с высокими требованиями к обеспечению безопасности данных, терминалы снабжаются встроенными схемами шифрования данных, идентификации терминала и т.д.

Устройства ввода-вывода для решения задач защиты могут содержать:

1. Регистры адресов и идентификаторов.
2. Регистры границ памяти, выделенной устройству.
3. Схемы проверки канала ввода-вывода.
4. Регистры контроля уровня секретности канала связи.
5. Схемы контроля номера канала и т.п.

Программные средства защиты. Программными называнием средства защиты данных, функционирующие в составе программного обеспечения средств и механизмов защиты данных.

Рис. 2.2 Классификация программных средств защиты.

Основным методом защиты данных, передаваемых по каналам связи, является криптографическое закрытие данных, которое реализуется программными, аппаратными и программно-аппаратными средствами. Кроме того. используются следующие программные средства:

• опознания корреспондентов;
• проверки уровня секретности канала;
• проверки адресов корреспондентов;
• проверки идентификатором корреспондентов во время обмена большими объемами данных и т.д.

Программные средства внутренней защиты охватывают совокупность средств и механизмов защиты данных, находящихся в аппаратуре ИВС. Их основным назначением является регулирование и контроль использования данных и ресурсов системы в строгом соответствии с установленными правами доступа.

Типичная схема функционирования этих программных средств включает следующие основные этапы:

• установление подлинности субъекта обращающегося к ресурсам системы;
• проверка соответствия характера запроса предоставленным полномочиям данного субъекта;
• принятие решения в соответствии с результатом проверки полномочий.

Регулирование использования технических средств обычно осуществляется по таким параметрам, как время доступа и опрашиваемое действие при доступе. Защита программного обеспечения осуществляется такими методами, как например, контрольное суммирование и шифрование.

Программные средства управления защитой выполняют три основных класса задач:

1. Задачи управления абонентами сети (регистрация абонентов, генерация служебной информации для абонентов, рассылка служебной информации абонентам).
2. Задачи управления СУБД (распределение ресурсов защиты, координация работы "элементов и подсистем СУБД).
3. Задачи принятия решений в нештатных ситуациях (система поддержки принятия решения администратором СУБД, выработка управляющих воздействий для компенсации нарушения (функционирования СУБД).

Программные средства обеспечения функционирования СУБД включают средства, выполняющие функции контроля, регистрации, уничтожения, сигнализации и имитации. Средства контроля осуществляют тестирование элементов СУБД, а также постоянный сбор информации о функционировании элементов СУБД. Эта информация служит исходными данными для средств поддержки принятия решения и выработки управляющих воздействий. Средства регистрации обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу данных о состоянии СУБД. Средства уничтожения предназначены для уничтожения остаточных данных и могут Предусматривать аварийное уничтожение данных в случае прямой угрозы НСД. которая не может быть блокирована системой. Средства сигнализации предназначены для предупреждения пользователей при их обращении к защищенным данным и для предупреждения администратора СУБД при обнаружении факта НСД к данным, искажении программных средств защиты, выходе или выводе из строя аппаратных средств защиты и т.п. Средства имитации, имитируют работу с нарушителями при обнаружении попытки НСД к защищаемым данным. Имитация позволяет увеличить время на определение места и характера НСД. что особенно важно в территориально распределенных сетях, и "увести" нарушителя в сторону от защищаемых данных.